O papel dos elementos químicos no aço
Muitas vezes as pessoas pensam no aço como ferro puro, mas na verdade o aço é baseado no ferro e combina vários elementos como carbono, silício, manganês e cobre. Esses elementos atuam como temperos, melhorando o desempenho do aço em termos de tenacidade, resistência, resistência à corrosão e desempenho. A seguir, apresentaremos as funções dos elementos básicos: carbono, silício, manganês e cobre.
Elemento carbono
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Propriedades Mecânicas
O carbono é o elemento de liga mais importante do aço, determinando as propriedades do aço.
Um tipo de carboneto intersticial se forma entre os átomos de carbono e ferro, o que ajuda a prevenir a deformação dos átomos de ferro. Ao mesmo tempo, aumenta a resistência ao escoamento, a resistência à tração e a dureza do aço.
Quanto maior o teor de carbono, mais carbonetos frágeis estão presentes no aço. O aço com alto-carbono é propenso a fraturar em ambientes de-baixa temperatura, enquanto o aço com baixo-carbono tem alta tenacidade.
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Propriedades de tratamento térmico
Quanto maior o teor de carbono, maior será a dureza do aço durante a têmpera, o que aumenta a profundidade da camada endurecida. Se a dureza após a têmpera não for alta, isso indica baixa temperabilidade do aço com baixo-carbono. Aços de médio- e alto{4}}carbono alcançam melhor temperabilidade por meio de têmpera seguida de revenido.
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Desempenho de processamento
Quanto maior o teor de carbono, maior a probabilidade de ocorrência de trincas na zona{{0}afetada pelo calor durante a soldagem. Normalmente, o teor de carbono do aço que precisa ser soldado deve ser menor ou igual a 20%. Um teor moderado de carbono (0,3% ~ 0,5%) pode equilibrar efetivamente a dureza e a plasticidade do aço.
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Resistência à corrosão
Quanto maior o teor de carbono, mais aumenta a heterogeneidade dos fenômenos elétricos e dos fenômenos químicos no aço, acelerando a corrosão; o aço com baixo-carbono é menos sujeito à ferrugem em comparação com o aço com alto-carbono.
Elemento carbono
Silício
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Propriedades Mecânicas
Quando os átomos de ferro incorporam silício, o efeito de fortalecimento da solução sólida resultante pode melhorar o limite de escoamento e a resistência à tração do aço.
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Propriedades Físicas
O silício forma uma película protetora na superfície do aço, que pode impedir a invasão de oxigênio em altas temperaturas e aumentar a resistência à oxidação e ao calor do aço.
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Desempenho de processamento
O teor de silício superior a 0,6% aumenta o risco de formação de fissuras durante a soldagem do aço. Portanto, o teor de silício no aço para soldagem é geralmente menor ou igual a 0,3%.
Silício
Manganês
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Processo Central
O manganês combina-se com o oxigênio no aço fundido, o que pode reduzir o teor de oxigênio no aço, diminuir as impurezas de óxido e melhorar a pureza do aço.
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Processo de tratamento térmico
O manganês pode efetivamente melhorar a temperabilidade do aço, ampliar a faixa de temperatura de têmpera e reduzir o risco de rachaduras.
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Desempenho de processamento
Adicionar uma quantidade adequada de manganês ao aço pode melhorar a resistência e a tenacidade do metal de solda, de modo que o aço tem menos probabilidade de desenvolver rachaduras durante o processamento.
Manganês
Elemento cobre
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Resistência à corrosão
O cobre pode formar uma camada protetora na superfície do aço, evitando a oxidação. Isto controla eficazmente a intrusão de água e oxigênio, reduzindo a taxa de ferrugem do aço.
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Propriedades Mecânicas
O cobre pode integrar-se bem com átomos de ferro, criando um efeito de solução sólida entre os dois. Isso aumenta efetivamente o limite de escoamento e a resistência à tração do aço sem reduzir sua plasticidade e tenacidade.
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Desempenho de processamento
Uma pequena quantidade de cobre pode reduzir a estampagem a frio do aço, ter pouco efeito no desempenho de dobra a frio e minimizar o desgaste da ferramenta durante o processo de fabricação do aço.
Elemento cobre
